Juguemos con Mendel y su genetica
solo si dos organismos o especies de la misma raza se unen , la desendencia de estos será pura
Leyes de Mendel
Gregor Mendel, pionero en estudios sobre herencia.
Las Leyes de Mendel son un conjunto de reglas básicas
que explican latransmisión hereditaria (de padres a hijos)de
los caracteres de cada especie, que se realiza exclusivamente
mediante las células reproductivas o gametos. Esta condición
nos lleva de inmediato a entender que estas leyes, y las
divisiones a que hacen mención, se explican solo en un contexto
de meiosis.
Esto hace imprescindible repasar o comprender a cabalidad
el proceso de división celularllamado meiosis.
Previamente, para entender las leyes de Mendel también se debe
manejar un mÃnimo de vocabulario genético.
Gen: Unidad hereditaria que controla cada carácter en los seres vivos. A nivel molecular, corresponde a una sección de ADN que contiene información para la sÃntesis de una cadena proteÃnica.
Alelo: Cada una de las alternativas que puede tener un gen de un carácter. Por ejemplo, el gen que regula el color de la semilla de arveja presenta dos alelos, uno que determina color verde y otro que determina color amarillo. Por regla general se conocen varias formas alélicas de cada gen; el alelo más extendido de una población se denomina "alelo normal o salvaje", mientras que los otros, más escasos, se conocen como "alelos mutados".
Carácter cualitativo: Es aquel que presenta dos alternativas claras, fáciles de observar: blanco-rojo; liso-rugoso; alas largas-alas cortas; etc. Estos caracteres están regulados por un único gen que presenta dos formas alélicas (excepto en el caso de las series de alelos múltiples). Por ejemplo, el carácter color de la piel de la arveja está regulado por un gen cuyas formas alélicas se pueden representar por dos letras, una mayúscula (A) y otra minúscula (a).
Carácter cuantitativo: El que tiene diferentes graduaciones entre dos valores extremos. Por ejemplo, la variación de estaturas, elcolor de la piel; la complexión fÃsica. Estos caracteres dependen de la acción acumulativa de muchos genes, cada uno de los cuales produce un efecto pequeño. En la expresión de estos caracteres influyen mucho los factores ambientales.
Genotipo: Es el conjunto de genes que contiene un organismo heredado de sus progenitores. En organismos diploides, la mitad de los genes se heredan del padre y la otra mitad de la madre.
Arvejas, los famosos chÃcharos de Mendel.
Fenotipo: Es la manifestación externa del genotipo; es decir, la suma de los caracteres observables en un individuo. El fenotipo es el resultado de la interacción entre elgenotipo y el ambiente. El ambiente de un gen lo constituyen los otros genes, el citoplasma celular y el medio externo donde se desarrolla el individuo.
Locus: Es el lugar que ocupa cada gen a lo largo de un cromosoma (el plural es loci).
Homocigoto: Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma homólogo el mismo tipo de alelo, por ejemplo, AA o aa.
Heterocigoto: Individuo que para un gen dado tiene en cada cromosoma homólogo un alelo distinto, por ejemplo, Aa.
Camino a las Leyes de Mendel
Cuando Mendel estudió los mecanismo de la herencia no habÃa conocimientos previos sobre pares de alelos ni
sobre transmisión de cromosomas y él fue un pionero en la materia. Todo lo que hoy estudiamos sobre la base de sus experimentos no
es más que una interpretación posterior de sus trabajos.
Estas reglas básicas de herencia constituyen el fundamento de la
genética y se derivan del trabajo realizado por Gregor Mendelpublicado entre 1865 y el 1866, ignorado por largo tiempo pero redescubierto en 1900.
AquÃ, debemos insistir en que las Leyes de Mendel se refieren exclusivamente a los caracteres hereditarios, por lo tanto deben aplicarse solo a las células reproductivas o gametos, y en este contexto debemos tener muy claro que solo la meiosis puede explicar las divisiones celulares que posibiliten la herencia de caracteres.
Recordemos que la división mitótica solo reproduce células somáticas idénticas, que nada tienen que ver con la herencia. de caracteres.
Hechas las precisiones anteriores y volviendo a las Leyes de Mendel, debemos aclarar que algunos textos hablan de las tres leyes de Mendel, que serÃan las siguientes:
Ley de la uniformidad.
Ley de segregación de caracteres
Ley de asociación independiente de caracteres.
Como la Ley de la uniformidad, que luego analizaremos, solo explica la dominancia de un carácter sobre otro pero no incide en la transmisión de caracteres distintos, las otras dos leyes figuran como las únicas que sà explican dicha transmisión de caracteres.
Para nuestro trabajo, al referirnos a los estudios de Mendel hablaremos de la Ley de la uniformidad y de la Primera y la Segunda Leyes de la trasmisión hereditaria.
Ley de la uniformidad
A esta ley se la llama también Ley de la uniformidad de los hÃbridos de la primera generación (F1), y establece que si se cruzan dos razas puras (homocigotos) para un determinado carácter, los descendientes (hÃbridos) de la primera generación serán todos iguales entre sà (igual fenotipo e igualgenotipo) e iguales (en fenotipo) a uno de los progenitores.
No es una ley de transmisión de caracteres, como ya dijimos, sino de manifestación de dominanciafrente a la no manifestación de los caracteres recesivos.
Mendel llegó a esta conclusión trabajando con una variedad pura de plantas de arvejas que producÃan las semillas amarillas y con una variedad que producÃa las semillas verdes. Al hacer un cruzamiento entre estas plantas, obtenÃa siempre plantas con semillas amarillas. (Ver Figura 1)
ley de la segregación
Conocida como la Ley de la segregación o separación equitativa o disyunción de los alelos, esta ley establece que para que ocurra la reproducción sexual, previo a la formación de los gametos cada alelo de un par se separa del otro miembro para determinar la constitución genética del gameto hijo.
En su experimento, Mendel cruzó diferentes variedades de semillas de individuos heterocigotos(diploides con dos variantes alélicas del mismo gen: Aa) de la primea generación (F1) del experimento anterior (Figura 1).
Del cruce obtuvo semillas amarillas y verdes en la proporción que se indica . AsÃ, pues, aunque el alelo que determina la coloración verde de las semillas parecÃa haber desaparecido en la primera generación filial, vuelve a manifestarse en esta segunda generación. (Figura 3).
Según la interpretación actual, los dos alelos distintos para el color de la semilla presentes en los individuos de la primera generación filial no se han mezclado ni han desaparecido, simplemente ocurrÃa que se manifestaba sólo uno de los dos.
Esos dos alelos, que codifican para la caracterÃstica color, son segregados durante la producción de gametos mediante una división celular meiótica. Esto significa que cada gameto va a contener un solo alelo para cada gen. Lo cual permite que los alelos materno y paterno se combinen en el descendiente, asegurando la variación.
Para cada caracterÃstica, un organismo hereda dos alelos, uno de cada pariente. Esto significa que en las células somáticas, un alelo proviene de la madre y otro del padre. Éstos pueden ser homocigotos o heterocigotos.
Es importante aclarar que que los alelos se separan antes de que se formen los gametos. Precisamente es en la etapa de anafase I de la meiosis I cuando ocurre la separación de los cromosomas homólogos, momento en el que ocurre realmente la haploidia y se cumple con lo establecido por Mendel.
Ley de la asociación independiente
Esta ley se la conoce también como la Ley de la herencia independiente de caracteres.
Mendel concluyó que diferentes rasgos son heredados
independientemente unos de otros, no existe relación
entre ellos, por tanto el patrón de herencia de un rasgo
no afectará al patrón de herencia de otro. Cada uno
de ellos se transmite siguiendo las leyes anteriores con
independencia de la presencia del otro carácter.
Sólo se cumple en aquellos genes que no están ligados
(en diferentes cromosomas) o que están en regiones muy
separadas del mismo cromosoma. Es decir, siguen las
proporciones 9:3:3:1.
Para llegar a esta ley Mendel cruzó plantas de arvejas de
semilla amarilla y lisa con plantas de semilla verde y rugosa ( Homocigóticas ambas para los dos caracteres).
Las semillas obtenidas en este cruzamiento eran todas amarillas y lisas, cumpliéndose asà la Ley de la uniformidad para cada uno de los caracteres considerados, y revelándonos también que los alelos dominantes para esos caracteres son los que determinan el color amarillo y la forma lisa.
Las plantas obtenidas y que constituyen la F1 son dihÃbridas (AaBb).
Estas plantas de la F1 se cruzan entre sÃ, teniendo en cuenta los gametos que formarán cada una de las plantas y que pueden verse en la figura 8. En el cuadro de la figura 9 se ven las semillas que aparecen y en las proporciones que se indican.
Se puede apreciar que los alelos de los distintos genes se transmiten con independencia unos de otros, ya que en la segunda generación filial F2 aparecen arvejas amarillas y rugosas y otras que son verdes y lisas, combinaciones que no se habÃan dado ni en la generación parental (P), ni en la filial primera (F1).
Asimismo, los resultados obtenidos para cada uno de los caracteres considerados por separado, responden a la primera ley (de la segregación).
Los resultados de los experimentos de la segunda ley refuerzan el concepto de que los genes son independientes entre sÃ, que no se mezclan ni desaparecen generación tras generación.
Para esta interpretación fue providencial la elección de los caracteres, pues estos resultados no se cumplen siempre, sino solamente en el caso de que los dos caracteres a estudiar estén regulados por genes que se encuentran en distintos cromosomas. No se cumple cuando los dos genes considerados se encuentran en un mismo cromosoma, es el caso de los genes ligados.
En la etapa de metafase I de la meiosis I, los cromosomas están alineados en la región ecuatorial. El orden en el plano ecuatorial es al azar y determina la dirección que tomará cada uno de los cromosomas homólogos en las células hijas, fenómeno conocido comopermutación cromosómica.
Sin embargo, el orden de migración entre cromosomas no homólogos a las células hijas es independiente entre sà y dependerá del orden azaroso que tengan los cromosomas en el plano ecuatorial.
De esta forma se deduce que la segunda ley de Mendel o de asociación independiente, ocurre en la metafase I, ya que pueden existir varias combinaciones posibles, por ejemplo, entre dos pares de cromosomas homólogos, llegando a formar cuatro tipos de gametos distintos si se alinean de una forma y cuatro muy distintos si se alinean de otra.
A modo de acotación importante, debemos destacar que en la meiosis la segunda ley de Mendel (de la asociación independiente) ocurre en la Metafase I, o sean antes que la primera (ley de la segregación), que ocurre en la Anafase I.
